對城市道路綠地規(guī)劃設(shè)計理論創(chuàng)新的探討

藺銀鼎

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 科技處，山西 太谷030801）

城市道路是都市人流、車流、生物流以及信息流的主要載體。它不僅是城市中最基本的交通設(shè)施，而且在城市的形成過程中起著至關(guān)重要的作用。但是隨著城市現(xiàn)代化程度的日趨提高，城市道路也日益成為城市環(huán)境重要污染源。近年來，在我國隨著私家汽車的日益增多，主要由汽車尾氣造成的道路污染呈現(xiàn)有增無減的趨勢。如何減少城市街道污染對城市居民的生態(tài)危害已成為建設(shè)生態(tài)城市，構(gòu)建城市和諧人居環(huán)境的重要議題。與此同時，道路綠化作為應(yīng)對道路污染的輔助生態(tài)措施，也越來越受到重視。但就目前的綠化規(guī)劃手法和技術(shù)而言，還遠遠不能達到其目的。隨著全球性生態(tài)城市建設(shè)的興起，如何利用綠地規(guī)劃緩解道路污染將成為城市園林綠化科學(xué)的熱點研究問題。本文立足于現(xiàn)代生態(tài)城市建設(shè)目標就如何通過綠地生態(tài)規(guī)劃的理論和方法創(chuàng)新來提高道路綠地生態(tài)效應(yīng)等熱點話題做一些粗淺的探討。

1 城市道路污染的主要成分及危害

在各個國家，城市道路越來越成為城市最重要的污染來源。汽車廢氣則是造成城市道路污染的罪魁禍首。汽車廢氣可分為氣體和顆粒物兩大類。廢氣中含有近200種不同的化合物，其主要有害成分為：未燃燒或燃燒不完全的碳氫化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫以及微量的醛、酚和含鉛汽油所形成的鉛污染等。汽車尾氣中的碳氫化合物有200多種，另外還發(fā)現(xiàn)有32種多環(huán)芳烴，包括3，4－苯并芘等致癌物質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計，每千輛汽車每天排出一氧化碳約3000kg，碳氫化合物200～400kg，氮氧化合物50～150kg。嚴重的環(huán)境污染不但導(dǎo)致了高昂的經(jīng)濟成本和環(huán)境成本，而且對公眾健康產(chǎn)生嚴重的損害［1］。美國的一項研究表明，居住在主干道附近的居民健康風(fēng)險明顯增多，暴露在道路附近的污染更會增加人們罹患多種疾病的機會。有資料表明，居住在城市道路附近的居民患包括哮喘、高血壓、白血病、肺癌在內(nèi)的疾病的機會和過早死亡率明顯增加［2］。同時交通噪聲對臨近居民生活的影響也引起了研究者的高度關(guān)注。

2 城市道路綠地規(guī)劃設(shè)計理念的歷史演變

2．1 城市道路綠地規(guī)劃設(shè)計理論的研究現(xiàn)狀

城市道路綠地規(guī)劃設(shè)計的理論支撐主要包括道路生態(tài)學(xué)和園林生態(tài)學(xué)以及與之相關(guān)的城市生態(tài)學(xué)等。

道路生態(tài)學(xué)是道路綠地生態(tài)設(shè)計的理論基礎(chǔ)。在北美和歐洲有關(guān)此方面的研究起步較早，研究熱點主要集中在兩個方面：一是道路對動植物的生態(tài)影響以及生態(tài)影響度的測量指數(shù)和方法［3～6］。Free等人在此方面進行了多角度的研究［7～11］。Forman等在道路生態(tài)功能，道路的生態(tài)影響格局等方面也取得了不俗的成果［12，13］；二是道路對景觀生態(tài)系統(tǒng)的影響。如David等利用空間斑塊指數(shù)和價值功能定量地評價了道路對多個生態(tài)系統(tǒng)景觀破碎度的影響［14，15］。

在國內(nèi)，宗躍光等將景觀生態(tài)學(xué)的點線網(wǎng)概念引入道路生態(tài)學(xué)研究［16，17］。更多的學(xué)者則結(jié)合國情，把研究的目光投向道路環(huán)境污染格局［18，19］研究。

截至目前，道路生態(tài)學(xué)的主要研究成果涉及以下四個方面：

（1）道路對生物種群的影響；

（2）道路對地質(zhì)、地形、地貌、水文、土壤和小氣候等生態(tài)因子的影響；

（3）道路（非城市）及其車輛產(chǎn)生的道路污染帶研究；

（4）道路網(wǎng)絡(luò)和道路影響帶的研究。

園林生態(tài)學(xué)是包括城市道路綠化在內(nèi)的一切園林景觀規(guī)劃設(shè)計方法的技術(shù)和理論支撐。隨著全球性城市污染的不斷加劇，有關(guān)這方面的研究越來越成為熱點。目前國內(nèi)外有關(guān)園林和生態(tài)學(xué)家已從不同角度展開了卓有成效的探索。截止到目前，國內(nèi)外已在植物的降溫、增濕、吸收CO2及有毒氣體、釋放O2、抗污滯塵、殺菌消毒和降低環(huán)境噪音等方面取得令人矚目的研究成果［20，21］。而研究不同植物群落和綠地空間格局的生態(tài)效應(yīng)是近年來園林生態(tài)學(xué)的熱點內(nèi)容［22～25］。張新獻等著重在綠化植物和不同類型綠地的殺菌效應(yīng)上開展了卓有成效的研究［26～29］，同時根據(jù)城市道路綠化的需要，在城市道路綠化樹種的篩選、配置及美學(xué)效應(yīng)等方面也作了有益的探索［30，31］。針對我國城市現(xiàn)實和潛在綠地面積普遍不足的現(xiàn)實，研究如何發(fā)展城郊環(huán)城綠地以及將城郊綠地效應(yīng)通過一定的途徑引入市中心，也取得初步成效［32，33］。

基于RS和GIS技術(shù)的綠地生態(tài)評價是近幾年來園林生態(tài)學(xué)研究的亮點。國外RS技術(shù)最早運用在森林資源調(diào)查上［34］。況平等1994年在國內(nèi)使用RS技術(shù)進行園林規(guī)劃的適宜度的評價［35］。此后，周堅華等學(xué)者利用GIS技術(shù)進行了綠化三維綠量測算系統(tǒng)的研究［36］，同時又將其應(yīng)用于城市綠量與環(huán)境污染關(guān)系的研究［37］。

為了提高單位綠地面積的生態(tài)效益，不少學(xué)者開展了城市綠地評價體系的研究。其中三維綠量（即單位綠地面積上植物葉面積總和）和城市生存環(huán)境綠色量植群概念的提出引起了不少學(xué)者和城市決策者的關(guān)注［38］。與此相對應(yīng)的生長綠當(dāng)量（Green Equivalent）概念為確定不同城市的綠地定額提供了新的理論依據(jù)與方法［39］。

2．2 城市道路綠地景觀設(shè)計理論創(chuàng)新的階段性成果

2．2．1 街道綠化美化階段

它屬于街道綠化早期理論。其主要觀點是把道路作為一種伴隨兩側(cè)建筑而存在的線形環(huán)境［40，41］，同時強調(diào)在道路景觀設(shè)計中文化景觀和自然景觀并重的思想［42，43］。Kevin Lynch的《城市印象》是從現(xiàn)代交通角度來探索城市街道藝術(shù)本質(zhì)的標志性成果［44］。在現(xiàn)代道路美學(xué)理論的指導(dǎo)下，城市道路綠地的設(shè)計把用路者的視覺特性和行為特性確立為城市道路綠地景觀設(shè)計的主要依據(jù)，并建立了一套速度與道路綠化相結(jié)合的計算公式和參考指數(shù)［45］。

2．2．2 城市綠色空間理論研究階段

城市綠色空間是指可供全體市民免費使用的綠色空間，用于休閑、娛樂、集會等活動。19世紀，城市綠色空間的主導(dǎo)思想是建設(shè)綠色斑塊。20世紀則提出建設(shè)城市綠帶，即公園和道路綠化。20世紀末21世紀初，其生態(tài)規(guī)劃擴展到整個城市乃至城市以外的空間，并提出“大地景觀設(shè)計”概念［46，47］。

2．2．3 城市綠色廊道理論研究階段

城市綠色廊道理論是城市景觀生態(tài)設(shè)計研究的重要成果，國外對綠道的研究較多。近幾年來已開始引起我國相關(guān)學(xué)者的關(guān)注，并成為城市景觀規(guī)劃理論研究領(lǐng)域的熱點課題。但關(guān)于綠道的定義爭議頗多。較有代表性的學(xué)者是Robert，Wilson，Ahem 以及 Litter等人［48～50］。

對于綠道的功能，國內(nèi)外的景觀生態(tài)學(xué)家則將目光更多的放在綠道生態(tài)連接功能上［51］。而作為園林景觀規(guī)劃專家，看中的是綠道所可能具有的綠色流通功能。愈孔堅等［44］提出要把建立綠道作為“建立城市步行社區(qū)和自行車城市”的重要手段。

3 城市道路綠地規(guī)劃設(shè)計存在的問題與所面臨的挑戰(zhàn)

3．1 城市道路綠地規(guī)劃設(shè)計存在的主要問題

（1）目前人們普遍所感受到的問題是道路綠地面積得不到保障。國家頒布的《城市道路管理條例》規(guī)定城市道路的綠地率應(yīng)不低于20%，紅線寬度不少于30%。事實上在多數(shù)城市很難做到這一點。由于城市的土地日漸稀缺和昂貴，加上城市車輛的增加呈井噴狀態(tài)，城市道路法定綠地面積很難落到實處。有資料顯示，鄭州市的731條城市道路中，達到國家綠地標準的僅有10條［52］。

（2）重景觀美學(xué)效應(yīng)，忽視生態(tài)功能。在道路綠地規(guī)劃設(shè)計以及工程的實施中，更多的人關(guān)注的是行道樹的選擇和植物的搭配，而對綠地生態(tài)效應(yīng)的關(guān)注仍然處于感性認識上。美學(xué)效應(yīng)為主的道路綠地規(guī)劃設(shè)計理念仍占有著主導(dǎo)地位。

（3）形式主義、教條主義泛濫，景觀千篇一律，缺少特色。一些約定成俗的綠化口號嚴重影響著道路綠地規(guī)劃設(shè)計。如在城市道路綠地設(shè)計中過分強調(diào)所謂的“三季有花，四季長青”導(dǎo)致道路綠地的植物品種過分雜亂，“流線型、大色塊、時代感”等提法又使得植物的空間結(jié)構(gòu)趨向單一，植物綠量偏少，生態(tài)效應(yīng)相對較低，同時管護費用相對較高的模紋花壇充斥大小城市街道，綠地景觀雷同化加劇。

（4）在道路綠地的生態(tài)作用上，注重通過道路兩側(cè)的綠地實現(xiàn)對道路污染的圍堵，以減少道路污染向道路兩側(cè)的擴散。但對道路行人的生態(tài)安全則很少關(guān)注。

（5）為了營造出奇制勝的景觀美學(xué)效果，重視引進樹種的使用，而忽視鄉(xiāng)土樹種的配置。

（6）在綠地設(shè)計時忽略城市道路的生態(tài)通道功能（方便動物遷徙以及綠色流的移動）。

3．2 城市道路綠地規(guī)劃設(shè)計面臨的挑戰(zhàn)

一方面生態(tài)城市的建設(shè)步伐在日漸加快，另一方面城市道路污染程度日漸加劇。消除或減少污染，改善環(huán)境質(zhì)量，構(gòu)建宜居城市已成為現(xiàn)代城市建設(shè)的主旋律。在道路污染的治理上，目前的主要技術(shù)和方法主要是通過汽車及其汽油產(chǎn)品的科技創(chuàng)新減少汽車廢氣有害成分的排放量，如燃料品質(zhì)控制方法，汽油機排放控制技術(shù)，車用汽油機機內(nèi)的凈化技術(shù)以及車用汽油機后處理凈化技術(shù)等逐步被應(yīng)用。但我們不得不承認，盡管采用了這些先進技術(shù)，汽車廢氣的排放造成的污染仍然不可低估。而且隨著城市居民汽車擁有規(guī)模的急劇膨脹，城市道路的污染仍然是有增無減。城市綠地素有“城市之肺”之稱，城市綠地在調(diào)節(jié)小氣候和凈化空氣等方面的功效已為大多數(shù)人所認知。在改善城市空氣污染，建設(shè)生態(tài)城市的大趨勢面前城市綠地有可能發(fā)揮不可替代的作用。

現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)支撐下的道路生態(tài)措施主要著眼于對包括道路綠化帶在內(nèi)的城市道路的科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計。目前有關(guān)這方面的做法主要是通過在道路兩側(cè)設(shè)置綠化隔離帶以防止或減輕道路污染向道路以外的城市空間擴散。也就是說，目前的城市道路綠地在生態(tài)效應(yīng)的發(fā)揮上充其量也就是一堵綠墻，至于這堵墻應(yīng)該建多高多寬則很少得到重視。同時忽視了一個非常重要的問題，那就是未能考慮到非機動車道行人的生態(tài)安全問題。往往是街道兩旁的綠地隔離性能越好，非機動車道上的行人遭受的污染就越嚴重。這就是說城市非機動車道上的人群成了城市中受污染侵害最嚴重的人群。如何減輕城市道路污染尤其是汽車尾氣的污染對城市活動空間和道路行人的影響成了城市道路綠化規(guī)劃設(shè)計中不得不考慮的問題。也是對城市道路綠地規(guī)劃和設(shè)計創(chuàng)新的重大挑戰(zhàn)。

4 對城市道路綠地規(guī)劃設(shè)計理論創(chuàng)新的思考

在對現(xiàn)階段城市道路綠化的現(xiàn)狀深入分析的基礎(chǔ)上，作者注意到，在城市道路污染日趨惡化以及城市綠地面積的保障越來越難的形勢面前，城市道路綠地建設(shè)所面臨的最大挑戰(zhàn)是如何利用有限的綠地面積實現(xiàn)綠地生態(tài)效益的最大化。在考慮城市道路綠地布局的過程中，不僅要考慮道路污染對整個城市的影響，同時也要關(guān)注道路污染對道路行人的生態(tài)傷害。不僅在理論和實踐上要重視綠地的生態(tài)效應(yīng)，還應(yīng)和所在城市的生態(tài)環(huán)境建設(shè)目標綜合考量。為此作者提出以下建議：

（1）隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和城市化進程的加快，建設(shè)生態(tài)城市，構(gòu)建最佳人居空間己成為現(xiàn)代城市發(fā)展的主旋律。要通過立法和科普宣傳提高城市決策者以及廣大市民對包括道路綠地在內(nèi)的城市綠地建設(shè)重要性的認識，切實保障城市綠化各項指標的落實。

（2）要重視城市道路抗污染樹種的培育和使用。要逐步改變城市行道樹以美為上的觀念，把綠地的生態(tài)效應(yīng)放在城市道路綠地建設(shè)目標的首位。園林設(shè)計師應(yīng)通過對不同植物的統(tǒng)籌規(guī)劃和安排，最大限度地提高道路綠地的生態(tài)綜合效應(yīng)，以減弱由于城市人口增多，大氣噪聲、垃圾等污染造成的城市熱島效應(yīng)，改善小氣候。隨著我國生態(tài)城市建設(shè)步伐的加快，越來越多的學(xué)者與專家也通過不同途徑關(guān)注現(xiàn)代城市的生態(tài)修復(fù)問題。我國政府已經(jīng)將通過植物修復(fù)改善城市生態(tài)環(huán)境等方面的研究列入到國家“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃，力圖通過科技創(chuàng)新重新擬合城市發(fā)展變化環(huán)境中的生態(tài)要素，合理利用、保護自然生態(tài)環(huán)境資源，從而盡快實現(xiàn)生態(tài)城市目標。

（3）在城市道路綠地設(shè)計中引入生態(tài)控制理論。即在園林學(xué)、生態(tài)學(xué)和控制論等理論的指導(dǎo)下，通過對不同綠色植物以及不同綠色植物配置模式生態(tài)效應(yīng)的定量研究，構(gòu)建基于特定生態(tài)目標的城市道路綠地結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論和方法。逐步實現(xiàn)綠地生態(tài)效應(yīng)由定性向定性和定量相結(jié)合的目標轉(zhuǎn)變。在此方面已有學(xué)者對不同道路綠化配置模式的美學(xué)效應(yīng)、不同綠化樹種的降污能力等作了一定的探討，但局限于定性分析。至于針對非機動車道的污染特點，通過綠色植物的合理配置，減少道路污染對兩側(cè)居民以及道路行人的危害等問題，也缺乏相關(guān)研究。當(dāng)然有關(guān)綠色植物生態(tài)效應(yīng)的一些定量研究已有零星報道。如葉文虎等綠當(dāng)量概念的提出就為綠色植物與環(huán)境凈化之間建立了一種宏觀的當(dāng)量關(guān)系。周一凡等提出的生長三維綠量概念，為定量評價綠色植物的生態(tài)效應(yīng)走出了可喜的一步。作為城市園林研究者，應(yīng)在此基礎(chǔ)上，立足于園林生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)和城市生態(tài)學(xué)等多學(xué)科交叉，以生態(tài)過程作為切入點，研究城市道路中非機動車道的空氣污染格局以及對行人的生態(tài)危害特征。同時研究不同植物群落及道路綠化格局對道路污染和不良小氣候的生態(tài)響應(yīng)，并對影響非機動車道生態(tài)環(huán)境的諸多因子進行多方位的評價，進而構(gòu)建城市道路綠地系統(tǒng)尤其是非機動車道綠化隔離帶的生態(tài)控制性設(shè)計理論體系和方法。

（4）不斷創(chuàng)新城市道路綠地規(guī)劃理論，科學(xué)規(guī)劃道路的板帶和綠地格局。不僅要重視道路兩側(cè)的綠地規(guī)劃，也要重視隔離帶尤其是機動車道和非機動車道（包括人行道）隔離帶的綠地規(guī)劃和綠地結(jié)構(gòu)設(shè)計。要把減少道路污染物的擴散和減緩非機動車道空氣污染對行人的生態(tài)保護通盤考慮，并作為生態(tài)型城市道路綠地建設(shè)的重要指標。

將生態(tài)控制理念運用于城市道路綠地設(shè)計是多學(xué)科交叉研究的嘗試。隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和城市化進程的加快，關(guān)注人民健康，建設(shè)生態(tài)城市，構(gòu)建和諧社會己成為現(xiàn)代城市發(fā)展的趨勢。盡管國內(nèi)外對控制性綠地景觀生態(tài)設(shè)計還沒有一個統(tǒng)一確切的含義，但從多學(xué)科多角度研究城市綠地景觀生態(tài)設(shè)計的內(nèi)涵和方法，并將理論付諸于生態(tài)城市的構(gòu)建必將成為當(dāng)前與城市園林學(xué)和城市生態(tài)學(xué)有關(guān)的諸學(xué)科的研究熱點。

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